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德國基爾大學的研究人員發現蜻蜓的幼蟲可以在幾分之一秒的時間內快速地用嘴捕食獵物。研究人員確信蜻蜓依靠液壓去完成這個動作。研究人員根據蜻蜓幼蟲複雜的嘴部結構的工作原理開發出一臺機器人,這臺機器人相對於其它沒有采用這種工作原理的機器人具有更高的敏捷性。

蜻蜓捕食

受生物啟發而開發的機器人有一個優點,用這種機器人能夠驗證生物的工作原理。透過研究生物的工作原理;研究出新技術,然後將這些新技術應用到機器人中。

採用不同的跨學科分析技術,研究人員能夠破解蜻蜓幼蟲唇部的工作原理。研究表明,昆蟲幼蟲如果沒有額外的能量,它的肌肉組織不能去完成快速捕食的動作。蜻蜓幼蟲嘴部的噴氣彈射組織更像是一個可控的彈射系統。研究人員指出蜻蜓頭部內部存在一個被肌肉控制的彈性結構體,這個結構體更像是一個張力彈簧,這個結構體被用於儲存額外的能量。蜻蜓唇部組織依靠這個結構體交替進行開合動作。

研究人員發現這種系統在自然界中普遍存在,例如蚱蜢、蟬和螳螂蝦等。而蜻蜓幼蟲卻具備了雙彈性系統。其中一個彈性系統在發射狀態,而另外一個彈性系統能夠獨立地載入彈力。這兩個彈性系統協同工作可以使蜻蜓更加精準地捕食獵物。

蜻蜓幼蟲捕食

透過CT獲得的蜻蜓幼蟲的唇部結構圖

研究人員發現如果在一個系統中能夠獨立地控制兩個彈射系統;這樣可以更好地控制這個系統的整體動作。研究人員將這種技術應用到正在研發的敏捷機器人中;這樣可以使機器人更加容易地控制彈射驅動過程,例如機器人的跳躍動作。

研究人員透過不斷地研究生物的特殊結構;去探尋更多的生物的工作原理。

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